Bau eines Festbrennstoffkessels

Durch das Vorhandensein gut ausgewählter Heizgeräte ist es möglich, in der kalten Jahreszeit ein warmes, gemütliches Mikroklima in einem Landhaus zu schaffen. Der Einsatz von Festbrennstoffkesseln erfreut sich von Jahr zu Jahr größerer Beliebtheit. Grund dafür sind steigende Preise für die Betriebsmittel von Heizungsanlagen. Die Verfügbarkeit von Kohle und Brennholz verdrängt teurere Energiequellen wie Strom, Gas und flüssige Brennstoffe.

Wie funktioniert ein Festbrennstoffkessel?

Der Körper der Einheiten zur Verbrennung von Holz und Kohle besteht aus Stahl. Es hat eine rechteckige Form und die Abmessungen hängen von der Wärmeleistung ab. Wie bei jeder Ofenausrüstung befinden sich im Rahmen von unten nach oben: ein Aschekasten, eine Brennkammer, ein Wassermantel und im oberen Teil ein Rohr zum Entfernen von Verbrennungsprodukten.

Durch die untere Tür des Gerätes wird die Asche entfernt, außerdem reguliert sie den Luftzug – und damit die Wärmeleistung des Kessels. Der Feuerraum ist durch Gitter aus Gusseisen vom Aschekasten getrennt. Durch die Verwendung dieses Materials erhöht sich die Lebensdauer der Roste. Die Brennkammer ist mit einer separaten Tür ausgestattet, durch die das Brennholz in das Gerät geladen wird.

Die Verwendung verschiedener Materialien bei der Herstellung von Wassermänteln unterteilt Festbrennstoffgeräte in Modelle:

• mit Gusswärmetauscher;
• mit Stahlmantel.

Die Komplexität der Konstruktion von Wärmetauschern hängt von den dem Kessel zugewiesenen Funktionen, der Leistung und dem Verwendungszweck ab. Einheiten mit einer großen Anzahl multidirektionaler Durchgänge von Verbrennungsprodukten im Innenhohlraum der Mäntel sind mit speziellen Dämpfern ausgestattet. Das Öffnen oder Schließen dieser Klappen reguliert den Luftstrom heißer Massen während der Kraftstoffverbrennung.

Einige Hersteller von Heizgeräten installieren auf der Oberseite des Gehäuses Gusseisenbrenner, die im Alltag zum Kochen verwendet werden. Solche Einheiten werden Herdkessel genannt.

Das Auslassrohr für den Schornstein ist mit einer speziellen Klappe ausgestattet, die dazu dient, die Strömung heißer Luftströme während der Verbrennung in den Abgaskanal zu regulieren.

REFERENZ! Es gibt Modelle zum Heizen von Bädern. Auf der Oberseite solcher Saunaöfen können Steine ​​platziert werden, die die Luft erwärmen, und ein Wärmetauscher erwärmt fließendes Wasser für den Gebrauch.

Wie funktioniert ein Festbrennstoffkessel?

Das Funktionsprinzip von Holzkesseln besteht darin, dass nach dem Einfüllen des Brennstoffs in die Kammer dieser gezündet und der Feuerraum geschlossen wird. Zur Verbrennung wird durch den Rost entweichende Luft genutzt. Unter dem Einfluss des natürlichen Luftzuges strömen heiße Abgasströme von unten nach oben entlang der Hohlräume des Wassermantels. Aufgrund der hohen Temperatur der Verbrennungsprodukte erwärmt sich der Wärmetauscher und der Rauch wird durch das Auslassrohr in den Schornstein abgeführt.

Durch den Einsatz von Klappen, mit denen das Gerät ausgestattet ist, können Sie den Verbrennungsprozess regulieren. Wenn der Kessel gezündet wird, werden alle Klappen geöffnet, wodurch eine große Luftmenge, die für den Betrieb des Kessels erforderlich ist, zugänglich und abgeführt werden kann.Während das Brennholz oder die Kohle verbrennt, schließen Sie zunächst die Aschenkastenklappe und schließen Sie nach der Stabilisierung der Verbrennung den Wärmetauscher, um die erforderliche Bewegung der heißen Luftmassen durch den inneren Hohlraum des Geräts sicherzustellen. Die Klappe am Schornsteinrohr wird nur dann abgedeckt, wenn die geschlossene Aschekastenklappe den Anstieg der Kühlmitteltemperatur nicht aufhalten kann.

AUFMERKSAMKEIT! Hersteller von Festbrennstoffanlagen versehen das Rauchabzugsrohr nicht immer mit einer Klappe! In diesem Fall wird die Klappe am Schornstein installiert.

Um eine konstante Verbrennungstemperatur aufrechtzuerhalten, werden Thermostate eingesetzt, die abhängig von Änderungen der Kühlmittelparameter die untere Klappe des Kessels steuern. Installieren Sie den Regler oben am Wassermantel. Durch die starre Verbindung mit Hilfe eines Hebels und einer Kette verändert sich die Position des Angusses beim Drehen des Thermokopfes, der auf Temperaturschwankungen des Kühlmittels reagiert.

Die Konstruktion der meisten Festbrennstoffanlagen sieht eine manuelle Beladung mit Brennholz oder Kohle vor. Hersteller moderner Geräte bieten Verbrauchern Modelle mit automatischer Kraftstoffversorgung an. Diese Technik ist beliebt bei der Verwendung von Granulatbriketts, die speziell für die Verbrennung bei der Aufbereitung des Kühlmittels hergestellt werden.

Kesseltypen nach Funktionsprinzip

Die Verbrennung von Holz oder Kohle in der Brennkammer kann auf verschiedene Arten erfolgen. Die Verwendung der einen oder anderen Methode unterteilt Festbrennstoffgeräte in mehrere Kategorien.

Klassisch

Der Name selbst spricht von der Methode der Brennstoffverbrennung, die der Ofenausrüstung bekannt ist. Der Feuerraum wird mit Holz beladen, angezündet, die Tür geschlossen und die Luftzufuhr über ein Gebläse manuell oder mit einem Thermostat reguliert.Die aufsteigende heiße Luft erwärmt den Wassermantel des Kessels und tritt durch den Schornstein aus. Die Leistung des klassischen Geräts wird über die Luftklappe des Aschekastens reguliert. Aber auch bei vollständig geschlossenem Tor läuft der Verbrennungsprozess weiter, allerdings mit geringerer Intensität.

Diese Methode ist bei der Herstellung von Haushaltskesseln mit geringer Leistung beliebt. Aufgrund der Einfachheit des Designs greifen Handwerker, die selbstständig eine Heizeinheit herstellen, häufig auf diese Technik zurück. Die glatten Oberflächen der Innenhohlräume erleichtern die Wartung und Reinigung der Innenoberfläche von Asche und Ruß.

Langes Brennen

Der Hauptnachteil der Verwendung eines Festbrennstoffkessels besteht darin, dass häufig Brennholz in den Feuerraum nachgefüllt werden muss. Um den Zeitabstand zwischen Downloads zu vergrößern, wurden verschiedene Technologien entwickelt. Eine solche Methode nennt sich Langzeitbrennen.

Ein Merkmal dieser Methode ist die schrittweise schichtweise Verbrennung einer großen Menge gespeicherten Kraftstoffs. Die Verlangsamung des Verbrennungsprozesses wird durch eine Änderung der Strömungsrichtung der heißen Luftmassen im inneren Teil des Wärmetauschers erreicht. Langbrennende Einheiten sind je nach Anzahl der Gegenströme:

• zweiseitig;
• Dreiwege;
• Mehrfachdurchlauf.

In leistungsstarken Industriekesseln ab 100 kW werden Wärmetauscher mit hoher Hubzahl eingesetzt. Haushaltsgeräte mit langer Brenndauer werden mit einem Wassermantel mit zwei oder drei Durchgängen hergestellt.

Festbrennstoff-Mineneinheiten haben im Alltag breite Anwendung gefunden. Das Konstruktionsmerkmal besteht darin, dass sich das Gebläse im oberen Teil befindet und der Schornstein unten entsteht. Solche Kessel haben einen Wärmetauscherhub von oben nach unten.Aufgrund der entgegengesetzten Schubrichtung erfolgt die Verbrennung in einer für die Gesetze der Physik ungewöhnlichen Richtung. Der große Nachteil solcher Geräte ist die ständige Notwendigkeit, das im unteren Teil des Gehäuses befindliche Rauchabzugsrohr zu reinigen. Aufgrund der ungewöhnlichen Richtung des Arbeitsprozesses erfolgt die Holzverbrennung sehr langsam.

Neben Kesseln mit langer Brenndauer, die den natürlichen Zug im langsamen Modus nutzen, um die Zeitintervalle zwischen den Brennstoffladungen zu verlängern, gibt es Geräte mit Zwangsregulierung der Luftströme mithilfe von Ventilatoren. Aufgrund der Komplexität der Auswahl der Ausrüstung und der anschließenden Steuerung der Bewegung der Heißluftströme sind Kessel mit erzwungener Abgasbewegung nicht sehr beliebt.

Pyrolyse

Eine Form der Langzeitverbrennung ist die Aufteilung des Wärmeübertragungsprozesses in die Verbrennung fester Brennstoffe und die Nachverbrennung von Pyrolysegas. Der Feuerraum solcher Kessel ist in zwei Kammern unterteilt: In der ersten glimmt das Holz langsam unter Sauerstoffmangel, wodurch Sekundärgas (Kohlenwasserstoff, Stickstoff, Kohlenmonoxid...) freigesetzt wird, das in der zweiten verbrennt Teil der Brennkammer.

Um die Verbrennung in Pyrolyseanlagen zu verlangsamen, wird häufig ein Gegenzug verwendet, ähnlich dem, der in einer Schachtanlage erzeugt wird. Oder sie verwenden spezielle Rauchabsauger, die die Bewegung der Verbrennungsprodukte im Wärmetauscher regulieren. Der zweiten Brennkammer wird Luft zur Verbrennung von Sekundärgas zugeführt. Der innere Hohlraum solcher Geräte weist einen hohen aerodynamischen Widerstand auf, wodurch verhindert wird, dass der Kraftstoff in der ersten Kammer aufflammt.Durch den Arbeitsprozess im zweiten Fach werden alle schädlichen Gase verbrannt, deren Entstehung für eine normale Verbrennung typisch ist.

WICHTIG! Der Betrieb von Pyrolysekesseln erlaubt die Verwendung von Brennstoffen mit einem Feuchtigkeitsgehalt über 30 % nicht! Überschüssige Feuchtigkeit beeinträchtigt die Freisetzung von Sekundärgasen!

Der doppelte Verbrennungsprozess erhöht die Effizienz der Festbrennstoffanlage. Der geringere Verbrauch von Holz oder Kohle im Vergleich zu herkömmlichen Heizkesseln lässt den Verbraucher über die Möglichkeit nachdenken, diese Technologie zum Heizen seines eigenen Zuhauses einzusetzen.

Auf Pellets

Zu den teuren Geräten zählen Geräte mit langer Brenndauer, die körnigen Brennstoff als Ressource verwenden. Die Komplexität des Designs ist auf das Vorhandensein eines Trichters zum Beladen und eines Mechanismus zum Zuführen von Pellets in den Feuerraum zurückzuführen. Die Dauer (bis zu 7 Tage) des autonomen Betriebs des Geräts hängt von der Größe des Ladebehälters ab; er hat die Form eines Kegelstumpfes, in dem sich ein Loch für die Verbindung mit einer Schraube oder einem anderen Mechanismus befindet portioniert die Briketts je nach Bedarf in den Feuerraum.

Der Betrieb aller Komponenten und Mechanismen einer solchen Einheit wird automatisch gesteuert. Moderne Modelle sind sogar mit einem Mechanismus zum Reinigen des Aschekastens von Asche ausgestattet. Der Verbraucher muss lediglich den Bunker beladen und die Pellets anzünden. Ähnliche Konstruktionen werden bei der Verwendung von Hackschnitzeln, Kohlebriketts und anderen Massenbrennstoffen verwendet.

WICHTIG! Der Ladetank und der Zuführmechanismus, die für eine Brennstoffart ausgelegt sind, können nicht für die Befeuerung mit anderen, nicht vom Gerätehersteller bereitgestellten Rohstoffen verwendet werden! Ein solcher Verstoß führt zu Schäden am Kessel!

Durch den Einsatz unterschiedlicher Verbrennungs- und Beschickungsmethoden entfällt bei Festbrennstoffkesseln die Notwendigkeit einer häufigen Beschickung, während die Kosten deutlich steigen. Eine große Auswahl an Heizgeräten ermöglicht es dem Verbraucher, seine eigenen Bedürfnisse richtig einzuschätzen und eine fundierte Entscheidung zu treffen.